انجام کلیه خدمات قالبسازی توسط تمکورابر

قالب سازی چیست؟ راهنمای ساخت قالب برای حرفه ای ها

معرفی قالب فرآیندهای تولید را که توسط اجداد ما انجام می شد افزایش داد. تکنیک ها و روش ای قالبسازی منجر شد تا تولید کنندگان با استفاده از تکنیک های ساخت پیشرفته مانند قالب گیری تزریقی، شکل دهی حرارتی یا ریخته گری همچنان به قالب ها تکیه کنند تا اکثر قطعات پلاستیکی، سیلیکونی، لاستیکی، کاپوزیت و انواع فلز را ایجاد کنند.

تولید کنندگان حرفه ای و علاقه مندان به تولید قطعات مختلف باید بدانند که فرآیند ساخت قالب یا قالب سازی چگونه انجام می شود. چگونه از قالب برای برآورده کردن نیازهای عملیاتی استفاده می شود.

در این مقاله سعی کردیم تا اطلاعات جامعی در خصوص قالبسازی در اختیار شما قرار دهیم. تکنیک های مختلف قالب گیری، تجهیزات و مراحل مختلف و نقش چاپگر سه بعدی در این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

قالب چیست و چه کاربردی دارد؟

انواع فرآیند تولید شامل شکل دادن به مواد خام چکش خوار مانند ، لاستیک ، پلاستیک و سیلیکون با استفاده از یک ابزار یا قالب طراحی شده ثابت است. قالب ها با توجه به نیاز و کاربری که باید داشته باشند دارای اشکال مختلف مانند مقعر یا اشکال محدب هستند که با توجه به طرح نهایی که سازنده قصد ایجاد آن را دارد طراحی می شود.

قالب برای فرآیند تولید بسیار مهم است و هدف اصلی آن تولید یک قطعه طرح داده شده در تیراژ است. مواد و متریال مورد مصرف در قالب شامل انواع فلزات، پلاستیک، سرامیک، چوب، لاستیک و سیلیکون و غیره است که پس از طراحی قالب با استفاده از ابزارهای قالب سازی درون قالب قالب گیری می شود و در قالب شکل می گیرید. پس از جامد شدن مواد قالب ، محصول نهایی تشکیل می شود.

بنابراین با استفاده از قالب سازی تقریبا هر چیزی که از آن یک نمونه اولیه موجود باشد را می توان ساخت حتی قطعات پیچیده.

تکنیک های قالب گیری برای تولید ایجاد انواع قطعات لاستیکی خودرو، محصولات مصرفی ، قطعات سیلیکونی ، انواع بسته بندی و دستگاه های پزشکی استفاده می شود. در واقع ساخت محصول کاربردی بدون نمونه اولیه با استفاده از تکنیک قالب سازی کار دشواری است و اگر نمونه اولیه نباشد باید آن را با روش هایی مانند چاپگر سه بعدی ایجاد کرد.

فرآیند های تولیدی که از قالب سازی استفاده می کنند.

ساخت قالب برای انواع فرآیند های تولید مهم است. قالب در واقع به عنوان طرحی عمل می کند که از آن برای تکثیر و تولید انبوه بسیاری از اقلام استفاده می شود. انواع فرآیند های تولید به صورت زیر است.

قالب گیری تزریقی

یکی از محبوب ترین فرآیند تولید قطعات پلاستیک، سیلیکونی یا لاستیکی استفاده از قالب های تزریقی است. این فناوری یک روش مقرون به صرفه و بسیار تکرارپذیر است که قطعات با کیفیت بالا را می توان برای تولید در مقیاس بزرگ تولید کرد. با این فرآیند، قالب ساخته شده وارد دستگاه تزریق شده سپس مواد خام گرم شده در قالب تزریق می شود. پس از سرد شدن و جامد شدن نمونه از قالب خارج شده و این فرآیند تکرار می شود.

اگر به دنبال ساخت قالب تزریق پلاستیک یا سیلیکون و لاستیک هستید با تمکورابر تماس بگیرید.

ترموفرمینگ

این روش شامل گرم کردن یک ورق پلاستیکی و شکل دادن به آن به اشکال خاص با استفاده از یک قالب است. بسته به فرآیند کار مواد گرم شده و چکش خوار بر روی قالب کشیده یا فشار داده می شوند یا توسط خلا روی آن فشار ایجاد می شود. این روش رایج ترین روش ها برای تولید بسته بندی است اما در ساخت قطعات با دوام نهایی نیز استفاده می شود.

ریخته گری

 ریخته گری شامل پر کردن قالب با فلز مذاب یا سایر مواد مایع است. مواد مذاب در قابل سرد و سخت می شوند تا محصول مورد نظر را تشکیل دهند. ریخته گری معمولا معمولا برای تولید محصولات فلزی و همچنین قطعات سیلیکونی و پلاستیکی استفاده می شود

قالب گیری فشاری

یک فرآیند تولیدی است که در آن مقدار اندازه گیری شده از مواد قالب گیری که معمولا از قبل گرم شده است با استفاده از دو قالب گرم شده به شکل دلخواه فشرده می شود. این روش به طور کلی جایگزینی برای قالب گیری تزریقی برای طرح های نسبتا ساده برای تعداد تولید متوسط در نظر گرفته می شود.

اگر به دنبال ساخت قالب فشاری سیلیکون و لاستیک هستید با تمکورابر تماس بگیرید.

قالب گیری بادی

در این روش مانند دمیدن شیشه، یک دستگاه قالب گیری، باد هوا را به یک قطعه لوله مانند گرم شده می دمد و در قالب بسته می شود. همانطور که هوا به داخل آن دمیده می شود فشار پلاستیک را بیرون هل می دهد تا با شکل قالب مطابقت داشته یاشد. قالب بادی بیشتر برای تولید محصولات تو خالی مانند بطری و ظروف پلی اتلین استفاده می شود.

اگر به دنبال ساخت قالب بادی پت یا پلی اتیلن هستید با تمکورابر تماس بگیرید.

انواع قالب

انواع مختلفی از قالب وجود دارد که می تواند به عنوان فرآیند تولیدی استفاده شود. انواع قالب به صورت زیر است.

قالب یک قسمتی

قالب یک قسمتی یکی از ساده ترین نوع قالب ها است که دارای سطح یکنواخت در میان تمام وجوه است. قطعاتی که دارای یک سطح صاف هستند را می تواند با استفاده از این قالب ها تولید کرد. این قالب ها معمولا با استفاده از یک فایل CAD ساخته می شوند.

قالب دو قسمتی

این قالب رویکردی مناسب برای ساخت طرح های پچیده تر است. در این قالب ها دو قسمت مجزا در یک خط جداکننده به هم وصل شده اند تا محصول نهایی را تولید کنند. هر قسمت قالب دو قسمتی به وسیله مدل سازی با فایل CAD ساخته می شود.

قالب چند قسمتی

از این قالب برای تولید قطعات با شکل هندسی پیچیده که به قالب های پیشرفته تر نسبت به قالب های یک قسمتی یا دو قسمتی نیاز دارند استفاده می شود. این قالب ها ویژگی های مختلف مدل را در نظر می گیرد در نتیجه هر بخش قالب تکمیل شده برای بازسازی ویژگی های مختلف مدل تشکیل شده است.

قالب های چند کویته

این قالب ها بیشتر از یک کویت داشته و برای ساخت چندین

قطعه به صورت همزمان با یک بار ضرب استفاده می شوند. این قالب ها نرخ بهره وری بالاتری دارند و هزینه بهای تمام شده کالا را کاهش می دهند.

طبقه بندی بر اساس قابلیت استفاده مجدد

یکی دیگر از ویژگی های مهم که به طبقه بندی انواع مختلف قالب ها کمک می کند میزان قابلیت استفاده مجدد از قالب است. انواع نرخ قابلیت استفاده مجدد به صورت زیر است.

قالب های یک بار مصرف

همانطور که از نام این قالب ها مشخص است این قالب ها پس از استفاده در طول فرایند قالب گیری از بین می روند. قالب های یک بار مصرف معمولا از شن، خاک رس ، سیلیکون ، موم یا پلاستیک ساخته می شوند.

قالب های قابل استفاده مجدد یا دائمی

همانطور که از نام این قالب ها پیداست ، این قالب ها را می توان برای چرخه های متعدد از تولید کم تا زیاد استفاده کرد. قالب های استفاده مجدد برای تولید با حجم کم معمولا از سیلیکون ، فوم ، چوب و پلاستیک یا آلومینیوم ساخته می شوند. چنانچه حجم تولید بالاتر باشد یا به قالب های بادوامتر نیاز باشد که اغلب به آن ها قالب های سخت گفته می شود، عدمتا از فولاد ساخته می شود.

چگونه یک فرآیند یا روش قالب سازی را انتخاب کنیم؟

بهترین تکنیک قالب سازی برای کاربرد مشخص چیست؟ پاسخ به این سوال بستگی به چند عامل مهم دارد از جمله مواد نهایی مورد نظر، فرآیند ساخت مورد نظر، هندسه مدل و حجم تولید.

در ادامه این مقاله به بررسی یک رویکرد ساده و گام به گام برای انتخاب بهترین تکنیک برای قالبسازی می پردازیم.

مشخص کردن معیار های توسعه پروژه

ایجاد یک طرح جامع از تولید شامل مشخص کردن جزئیات واضح از طرح، آنچه از پروژه انتظار می رود، جدول زمانی توسعه و بودجه به انتخاب فرآیند قالبسازی کمک می کند. این معیارها ممکن است بسته به پروژه متفاوت باشد اما به طور کلی شامل طراحی قطعه، اندازه، مواد، کیفیت، تلورانس های مورد نیاز، جدول زمان، حجم تولید، محدودیت هزینه و غیره است.

فرآیند ساخت را انتخاب کنید

فرآیند ساخت مناسب برای یک قطعه خاص تا حد زیادی به معیار های توسعه بستگی دارد. در برخی موارد می توان از چندین فرآیند تولید برای ایجاد هر طرحی استفاده کرد. به عنوان یک قانون سرانگشتی فرآیندی را انتخاب کنید که بتواند قطعه مورد نظر را با کیفیت مورد نیاز، با کمترین هزینه و در عین حال رعایت بقیه معیارهای توسعه ، تولید کند. انتخاب مواد و حجم تولید احتمالا مهمترین عواملی هستند که تصمیم شما را مشخص می کند.

انتخاب تکنیک قالب سازی

هنگامی که دو مرحله قبل را به درستی مشخص کردید ، نوع قالب با توجه به فرآیند ساخت و معیارهای توسعه پروژه مشخص می شود. در ادامه به بررسی مهم ترین ملاحظات هنگام انتخاب روش قالبسازی می پردازیم.

• طراحی قطعه: سعی کنید طراحی را تا حد امکان ساده کنید و آن را با قوانین طراحی فرآیند ساخت هماهنگ کرده تا بتوانید تکنیکی را انتخاب کنید که بتواند به کمترین هزینه دست یابد. طرح های ساده ممکن است به قالب هایی نیاز داشته باشد که بتوان با تکنیک های دستی ایجاد کرد، در حالی که طرح های پیچیده اغلب برای ایجاد، نیاز به CNC و قالب های چند قسمتی داشته و یا برای ساخت قالب نیاز به ماشین کاری دارند.
• حجم تولید: دوره های تولید در حجم بالا به قالب های با دوام نیاز دارند که بتواند مدل ها را بدون فرسودگی پس از چند بار استفاده به دقت تکرار کنند. با این حال، ساخت چنین قالب هایی با هزینه های بالا و زمان تولید همراه است. برای قطعات با حجم تولید کم ممکن است قالب های ارزانتر را انتخاب کنید که می تواند سریع تر ساخته شوند.
• کیفیت: هر چقدر تلورانس ساخت قطعه سخت تر در نظر گرفته شود برای ساخت قالب به ابزارهای دقیق تر نیاز خواهید داشت، مانند ابزارهای ساخت دیجیتال مانند ماشین کاری و CNC.
• جدول زمانی: تولید قالب های فلزی پیچیده اغلب ماه ها از طریق یک ارائه دهنده خدمات ساخت قالب زمان میبرد. اگر روی جدول زمانی کوتاه تری کار می کنید، سعی کنید به دنبال جایگزین هایی باشید که می توانند زمان تحویل را کوتاه تر کنند مانند استفاده از چاپگرهای سه بعدی.
• مواد: موادی که نقطه ذوب بالاتری دارند یا ساینده تر هستند به قالب هایی نیاز دارند که دوام بیشتری داشته باشد و بتوانند حجم تولید مورد نیاز قطعات را بدون خراب شدن و کاهش کیفیت تامین کند.

چگونه یک قالب بسازیم؟

در این قسمت به مروری کوتاه بر تکنیک های مختلف قالب سازی می پردازیم.

دو روش اصلی برای ساخت قالب وجود دارد روش مستقیم و غیر مستقیم قالبسازی. رویکرد غیر مستقیم قالب سازی شامل ساخت قالب از یک مدل اصلی یا الگوی فیزیکی است. فرآیند مستقیم شامل توسعه یک قالب مستقیما از طراحی دیجیتال است.

قالب های سیلیکونی برای ریخته گری

ریخته گری سیلیکونی یکی از محبوب ترین فرآیندهایی است که از قالب استفاده می کند. توسعه دهندگان محصول و حتی سرآشپزها همگی قالب های سیلیکونی می سازند تا به صورت یکباره قطعات را با مواد گوناگون تولید کنند.

سیلیکون یک انتخاب خوب برای ساخت قالب است زیرا می توان از آن به راحتی برای ساخت طرح های سفارشی استفاده کرد و خود قالب نیز با دوام بوده و بدون ترس از شکستگی می توان از آن استفاده کرد.

قالب های تزریقی

قالب های تزریقی به به صورت سنتی از فلز با استفاده از CNC و ماشین کاری تولید می شود. این روش جز روش های گران قیمت محسوب شده که به تجهیزات پیشرفته و نیروی کار ماهر نیاز دارد. به طور متوسط و معمول ساخت یک قالب تزریق پلاستیک با توجه به شکل و پیچیدگی قطعه مورد نظر به حدود 8 هفته زمان نیاز داشته و هزینه ای بین 2000 تا 100 هزار دلار دارد.

با این حال جایگزین برای ماشین کاری قالب های فلزی استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت قالب های تزریقی برای تولید کم حجم که به طور قابل توجهی هزینه و زمان را در مقایسه با قالب های فلزی کاهش می دهد.

قالب های فشاری

بسته به مواد و متریالی که شما در قالب های فشاری مورد استفاده قرار می دهید ، از چندین گزینه شامل دایکست ، ماشین کاری CNC یا استفاده از پرینتر سه بعدی می توان برای ساخت قالب استفاده کرد. نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که قالب باید بتواند در برابر حرارت و فشاری که به آن وارد می شود، مقاومت نشان داده و دوام خوبی داشته باشد.

منبع